FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS
CAMPUS DE JABOTICABAL
EFEITO DE RODAS COMPACTADORAS SUBMETIDAS A
CARGAS VERTICAIS EM PROFUNDIDADES DE
SEMEADURA NAS CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS
DO MILHO (
Zea Mays
L.)
Rouverson Pereira da Silva
Engenheiro Agrícola
Jaboticabal – São Paulo - Brasil
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS
CAMPUS DE JABOTICABAL
EFEITO DE RODAS COMPACTADORAS SUBMETIDAS A
CARGAS VERTICAIS EM PROFUNDIDADES DE
SEMEADURA NAS CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS
DO MILHO (
Zea Mays
L.)
Rouverson Pereira da Silva
Orientador: Prof. Dr. José Eduardo Corá
Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal para obtenção do título de Doutor em Agronomia – Área de Concentração em Produção Vegetal.
Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação -Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação.
profundidades de semeadura nas características agronômicas do milho (Zea Mays L.) / Rouverson Pereira da Silva. - - Jaboticabal, 2002
xvii, 101 f. ; 28 cm
Tese (doutorado) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2002
Orientador: José Eduardo Corá
Banca Examinadora: Nilson Salvador, José Armando Furlani Jr., Afonso Lopes, Itamar Andrioli
Bibliografia
1.Canal de solo. 2.Semeadura. 3. Emergência. I. Título. II. Jaboticabal-Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias.
DADOS CURRICULARES DO AUTOR
“Assim como os antigos moralistas escreviam máximas,
deu-me vontade de escrever o que se poderia chamar de mínimas,
ou seja, alguma coisa que, ajustada às limitações do meu engenho,
traduzisse um tipo de experiência vivida, que não chega a ser sabedoria
À minha esposa Raquel,
Aos meus pais José e Nilza,
AGRADECIMENTOS
Embora seja solitário o ato de escrever uma tese, a sua execução acaba por envolver várias pessoas. Por isso, é extremamente prazeroso chegar ao fim de uma etapa sabendo que não a atingimos sozinhos. Assim, deixo aqui registrados meus sinceros agradecimentos a todos aqueles que contribuíram para a realização deste trabalho:
Ao Prof. Dr. José Eduardo Corá pela orientação fornecida;
A Alberto Carvalho Filho, companheiro nas viagens a Jaboticabal, pela sugestão do tema e grande ajuda na instalação e condução do experimento;
A André Luís Teixeira Fernandes, Leonardo Campos de Assis, Luís César Dias Drumond, Luís Carlos Vianna Jr., pela amizade e companheirismo;
Ao Instituto de Ciência e Tecnologia do Ambiente da Universidade de Uberaba, na pessoa de seu diretor, Prof. Dr. Márcio Augusto Souza Nogueira, pelo incentivo;
À FAZU - Faculdades Associadas de Uberaba, pelo apoio oferecido e pela construção da Pista de Ensaios;
Lucas, Marco Antônio, Misael, Pedro, Priscila, Samir, Thiago, Ticyano e Virgílio, pela dedicação e grande colaboração durante a coleta de dados;
Aos professores Dr. Afonso Lopes, Dr. Carlos Eduardo Angeli Furlani e Dr. Osvaldo Coan pelo incentivo e colaboração;
Ao Prof. Dr. Ednaldo Carvalho Guimarães pelo apoio nas análises estatíticas;
Aos meus tios Antonino e Dirce, grandes incentivadores de meus estudos; Aos meus pais José e Nilza e aos meus irmãos Hideraldo, Edivaldo e Kênia, amigos sempre presentes;
A minha esposa Raquel, grande companheira em todos os momentos;
Página
LISTA DE TABELAS...xii
LISTA DE FIGURAS...xv
LISTA DE APÊNDICES ... xvii
RESUMO... 1
ABSTRACT ... 2
1 INTRODUÇÃO... 3
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 5
2.1 Interação máquina-solo ... 5
2.2 Interação máquina-solo-planta ... 8
2.3 Cultura do milho ... 15
3 MATERIAL E MÉTODOS ... 17
3.1 Pista de ensaios ... 17
3.1.1 Localização da área experimental ... 17
3.1.2 Construção da pista... 18
3.1.2.1 Carga máxima ... 18
3.1.2.2 Orientação... 18
3.1.2.3 Dimensões... 19
3.2 Trole porta-ferramentas ... 22
3.2.1 Estrutura... 22
3.2.2 Sistema locomotor... 28
3.2.3 Sistema elétrico ... 30
3.2.4 Sistema de irrigação... 30
3.2.6 Acessórios ... 32
3.2.6.1 Plaina niveladora ... 32
3.2.6.2 Sulcador ... 32
3.2.6.3 Rodas compactadoras... 33
3.2.6.4 Lastros... 35
3.3 Caracterização da área ... 35
3.3.1 Avaliações realizadas antes do preparo do solo ... 35
3.3.1.1 Teor de água no solo... 35
3.3.1.2 Densidade do solo... 36
3.3.1.3 Resistência mecânica do solo à penetração ... 36
3.3.2 Preparo do solo ... 37
3.3.3 Plaina niveladora ... 38
3.3.4 Sulcador ... 38
3.3.5 Rodas compactadoras... 39
3.3.6 Velocidade de deslocamento do trole... 40
3.4 Realização dos ensaios... 41
3.4.1 Tratamentos ... 41
3.4.2 Cultura... 43
3.4.3 Semeadura ... 43
3.4.4 Tratos culturais ... 45
3.4.5 Determinações relativas ao solo... 46
3.4.5.1 Teor de água do solo... 46
3.4.6 Determinações relativas à cultura ... 46
3.4.6.1 Número médio de dias para emergência das plântulas... 47
3.4.6.2 Massa seca da parte aérea ... 48
3.4.6.3 Altura das plantas... 48
3.4.6.4 Altura de inserção da primeira espiga ... 48
3.4.7 Tratamento de dados e análises estatísticas... 48
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 49
4.1 Plaina niveladora ... 49
4.2 Sulcador ... 50
4.3 Rodas compactadoras... 50
4.3.1 Diagrama de pressão-deformação do solo... 50
4.3.2 Perfis do solo após a passagem das rodas compactadoras... 52
4.4 Velocidade de deslocamento do trole... 55
4.5 Avaliação da pista ... 56
4.6 Teor de água e temperatura do solo ... 57
4.6.1 Desdobramento das interações significativas... 59
4.6.1.1 Interação Roda x Profundidade ... 59
4.6.1.2 Interação Roda x Carga... 60
4.6.1.3 Interação Profundidade x Carga... 61
4.6.1.4 Interação Roda x Profundidade x Carga... 62
4.6.2 Considerações finais sobre temperatura e teor de água do solo... 65
4.7 Número médio de dias para emergência das plântulas... 65
4.2.2.2.Altura das plantas... 69
4.2.2.3.Altura de inserção da primeira espiga - AIPE... 75
5 CONCLUSÕES... 76
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 77
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Tabela 1. Características do motor elétrico. ... 28 Tabela 2. Relação e designação dos tratamentos... 42 Tabela 3. Valores médios dos coeficientes de proporcionalidade (k) e de
deformação (n) para um LATOSSOLO VERMELHO distrófico, com teor de água no solo de 13,9%. ... 51 Tabela 4. Valores médios da elevação do solo sobre a linha de semeadura,
obtidos no tratamento com a roda 1. ... 55 Tabela 5. Valores médios do tempo necessário para o trole percorrer 8m e da
velocidade correspondente... 56 Tabela 6. Síntese da análise de variância e do teste de médias para os valores
médios do teor de água (U) e temperatura do solo (T) no período de
germinação e emergência das plântulas. ... 58 Tabela 7. Médias dos valores de temperatura do solo (T), medidos no período de
13 a 26/09/2000, para estudo do efeito do fator roda dentro do fator
profundidade... 60 Tabela 8. Médias dos valores do teor de água (U) e da temperatura do solo (T),
medidos no período de 13 a 26/09/2000, para estudo do efeito do fator roda dentro do fator carga. ... 61 Tabela 9. Médias do teor de água do solo (U), medidos no período de 13 a
Tabela 10. Médias dos valores de temperatura do solo (T), medidos no período de 13 a 26/09/2000, para estudo do efeito do fator roda dentro dos fatores
profundidade e carga... 63 Tabela 11. Médias dos valores de temperatura do solo (T), medidos no período de
13 a 26/09/2000, para estudo do efeito do fator profundidade dentro dos
fatores roda e carga... 64 Tabela 12. Síntese da análise de variância e do teste de médias para os valores
do número de dias para emergência das plântulas de milho... 66 Tabela 13. Síntese da análise de variância e do teste de médias para os valores
médios da massa de matéria seca (MS). ... 68 Tabela 14. Síntese da análise de variância e do teste de médias para os valores
médios de altura das plantas, no estádio 2, aos 28 dias após a emergência.. 70 Tabela 15. Síntese da análise de variância e do teste de médias para os valores
médios de altura das plantas, no estádio 3, aos 42 dias após a emergência.. 71 Tabela 16. Síntese da análise de variância e do teste de médias para os valores
médios de altura das plantas, no estádio 4, aos 56 dias após a emergência.. 72 Tabela 17. Valores médios de altura das plantas, no estádio 2, aos 28 dias após a
emergência, para estudo do efeito do fator profundidade dentro do fator carga. ... 73 Tabela 18. Valores médios de altura das plantas, no estádio 3, aos 42 dias após a
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FIGURA 1. Esquema dos pilares e trilhos da pista de ensaio (mm) ... 20
FIGURA 2. Esquema da pista de ensaio com sistema de sustentação do fio motor (mm) ... 20
FIGURA 3. Croquis da área experimental ... 21
FIGURA 4. Vista da área experimental com os canais de solo ... 22
FIGURA 5. Planta baixa do trole porta-ferramentas (mm)... 24
FIGURA 6. Vista frontal do trole porta-ferramentas (mm)... 25
FIGURA 7. Vista lateral do trole porta-ferramentas (mm)... 26
FIGURA 8. Vista do trole com mastro giratório... 27
FIGURA 9. Vista do motor e do redutor... 29
FIGURA 10 . Chave elétrica de fim de curso... 30
FIGURA 11 . Croquis da barra irrigadora (mm) ... 31
FIGURA 12. Chassi de transferência do trole porta-ferramentas ... 32
FIGURA 13 . Sulcador ... 33
FIGURA 14. Modelos de rodas compactadoras ... 34
FIGURA 15. Valores médios de resistência mecânica do solo à penetração... 36
FIGURA 16. Aspecto do preparo do solo com escarificador ... 37
FIGURA 17. Esquema do ensaio de velocidade do trole porta-ferramentas ... 40
FIGURA 18. Disposição dos tratamentos na área experimental... 43
FIGURA 20. Instalação do experimento ... 45
FIGURA 21. Diagrama de pressão-deformação do solo ... 51
FIGURA 22. Perfil do solo após a passagem da roda 1, para carga de 275 N... 53
FIGURA 23. Perfil do solo após a passagem da roda 2, para carga de 275 N... 53
FIGURA 24. Perfil do solo após a passagem da roda 3, para carga de 275 N... 54
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Apêndice 1. Cronograma de realização dos ensaios... 90
Apêndice 2. Perfis do solo após a passagem da roda 1... 92
Apêndice 3. Perfis do solo após a passagem da roda 2... 96
EFEITO DE RODAS COMPACTADORAS SUBMETIDAS A CARGAS VERTICAIS EM PROFUNDIDADES DE SEMEADURA NAS CARACTERÍSTICAS
AGRONÔMICAS DO MILHO (Zea Mays L.)
RESUMO
Uma semeadura bem realizada é fundamental para o sucesso de implantação de uma cultura e, as rodas compactadoras utilizadas nesta operação, devem ser capazes de melhorar o contato solo-semente para promover boa emergência das plântulas.
O presente trabalho teve por objetivo estudar a influência de três modelos de roda compactadora, três profundidades de semeadura e três níveis de carga sobre a roda compactadora sobre a germinação e o desenvolvimento da cultura do milho, em uma pista de ensaios projetada para esta finalidade.
O trabalho foi desenvolvido no município de Uberaba, MG, em LATOSSOLO VERMELHO distrófico, textura média, preparado com enxada rotativa. O delineamento experimental utilizado foi o de parcelas sub-sub-divididas, com 27 tratamentos e quatro repetições.
Os resultados obtidos evidenciaram que aumento da profundidade de semeadura não provocou alterações significativas no teor de água, mas provocou diminuição da temperatura do solo. A profundidade de semeadura foi o fator que mais afetou o desenvolvimento vegetativo da cultura do milho no estádio 2, enquanto que no estádio 4 nenhum dos fatores afetou as medidas de desenvolvimento da cultura.
EFFECT OF SUBMITTED PRESS WHEELS THE VERTICAL LOADS IN DEPTHS OF SOWING IN AGRONOMICS CHARACTERISTICS OF THE CORN
(Zea Mays L.)
ABSTRACT
The success of the establishment of a crop depend on several factors and the seeders press wheels should be capable to improve the contact soil-seed to promote good seed germination.
The present work had as objective to study the influence of three models of press wheel, three depths of sowing and three load levels on the press wheel on the germination and the initial and vegetative development of the culture of the corn, in a projected sowing assay lane for this purpose.
The experiment was carried in the municipal district of Uberaba, State of Minas Gerais, with split split plot array, 27 treatments and four replications, used to evaluate agronomic characteristics of the corn crop.
The results evidenced that the depth of sowing was the factor that more affected the vegetative development of the culture of the maize in the stadiums 2, while that in stadium 4 did not have significant differences in the measures of development of the culture.
INTRODUÇÃO
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
As rodas compactadoras de semeadoras-adubadoras têm por função em algumas máquinas, exercer o controle de profundidade e posicionar o solo sobre a semente. Entretanto, a influência dos diversos modelos de rodas compactadoras e sua pressão sobre o solo no desenvolvimento das culturas implantadas são fatores pouco conhecidos.
O projeto de uma máquina agrícola encontra um fator complicador por se realizar na interface de diferentes sistemas, que possuem variáveis que não podem ser matematicamente bem definidas. Desta forma, o projetista deve considerar as diversas interações entre os sistemas máquina-solo e máquina-solo-planta.
2.1 Interação máquina-solo
(1980) consideram que uma máquina projetada deve satisfazer, principalmente, as condições técnicas e a confiabilidade, enquanto que LOSNACK (1992), afirma que ao se projetar uma máquina é necessário cumprir alguns requisitos essenciais, tais como o esquema cinemático e as dimensões e formas dos elementos, além de simular a capacidade de trabalho com o máximo de fidelidade.
solos possuem natureza complexa, o que dificulta a classificação de suas propriedades com o grau de precisão exigido pela engenharia. O autor aponta a tensão de cisalhamento e a resistência ao rolamento como principais propriedades dinâmicas na interação máquina-solo.
CHANG et al. (1993) construíram uma caixa de solo com dimensões reduzidas para estudar esforços em implementos agrícolas, concluindo que o seu uso permite o controle das condições de solo com economia de tempo e dinheiro.
Segundo CLARCK & LILJEDHAL (1968), o uso de canais de solo tornou-se necessário e conveniente por vários fatores, dentre os quais pode-tornou-se destacar a possibilidade de controle de variáveis como o teor de água e o tipo do solo e a inclinação e rugosidade do terreno. CORRÊA (1990) ressalta ainda como vantagens para o uso de canais de solo a possibilidade de comparação de resultados de diferentes ferramentas, uma vez que os ensaios são realizados em condições semelhantes. TAVARES (1995) verificou a viabilidade de uso de um tanque de solo em Lavras (MG), para utilização em ensaios de interação máquina-solo, concluindo que o tanque testado torna-se mais viável quando o solo do mesmo torna-se mais compactado.
mostrou-se eficaz e confiável, possibilitando o controle das variáveis do solo que poderiam influir na análise realizada.
STEFANUTTI (1979), desenvolveu um equipamento denominado “PISTA DE ENSAIO COM CARRINHO E RODA COMPACTADORA”, com o objetivo de realizar pesquisas relacionadas com a semeadura e desenvolvimento de plantas. O equipamento desenvolvido alia as vantagens dos canais de solo, facilitando o estudo da interação máquina-solo, com a possibilidade de o trabalho ser realizado a campo com condições controladas.
2.2 Interação máquina-solo-planta
O estabelecimento de uma cultura inicia-se com a semeadura e a subseqüente germinação e emergência das plântulas. Nesta oportunidade, o comportamento físico do solo ao redor da semente assume grande importância para o bom desenvolvimento inicial da cultura, assegurando uma população adequada de plantas com o objetivo de alcançar a produtividade desejada.
BRAUNACK & DEXTER (1989) afirmam que o solo estará em condição ideal para semeadura quando apresentar agregados com tamanho médio de 0,5 a 1,0 mm, de modo que haja um ótimo contato solo-semente, enquanto que HADAS et al. (1978) relatam que o tamanho ideal dos agregados deve se situar entre 1/5 a 1/10 do tamanho da semente.
Segundo SILVA et al. (1993), a temperatura, a aeração e o teor de água do solo são os principais fatores físicos do ambiente do solo em torno da semente e são diretamente influenciados pelo tipo e profundidade de semeadura.
Cada espécie possui sua temperatura ótima de germinação, mas uma boa germinação pode ocorrer em um largo intervalo de temperatura em torno do ótimo. ALESSI & POWER (1971) afirmam que a semente de milho depende diretamente da temperatura do solo e indiretamente da temperatura do ar para sobreviver, enquanto que CAL & OBENDORF (1972), estudando a diferença do crescimento do milho em função da temperatura do solo, constataram que o aumento desta ocasiona um aumento da área foliar do milho.
HELMS et al. (1997), estudando a influência da temperatura e do teor de água do solo, observaram que o desenvolvimento das plântulas de milho foi mais rápido em regimes de alta temperatura quando o teor inicial de água no solo esteve entre 7 e 9 %.
CHU et al. (1991) afirmam que a força de emergência da semente possui grande influência no rompimento da crosta superficial do solo. Em seu trabalho eles verificaram que, para a cultura do algodão, a força máxima de emergência variou quadraticamente com o aumento da temperatura e do teor de água no solo.
O vigor de sementes de milho influencia o desenvolvimento da cultura ao longo de sua vida e o estande final pode ser fortemente influenciado pelo método de semeadura, que pode alterar as condições do contato solo-semente (IQBAL et al., 1998). Vários autores sugerem que o sulcador e o dispositivo de cobertura da semente podem maximizar o contato solo-semente para proporcionar rápida difusão do teor de água do solo por meio da interface solo-semente (BAKER et al., 1979; CHAUDHRY & BAKER, 1980, 1981, 1982). Neste sentido, ROGERS & DUBETZ (1980) e SEPASKHAH & ARDEKANI (1978) afirmam que o aumento do contato solo-semente diminui o tempo e aumenta a porcentagem de germinação.
ABREU (1993) afirma que para ocorrer a germinação é necessário que o teor de água do solo seja adequado e que a relação solo-água-semente seja favorável ao desencadeamento deste processo. BEWLEY & BLACK (1978) afirmam que a textura do solo influencia o grau de contato semente-água e a condutividade hidráulica, fazendo com que as repostas de germinação para um mesmo teor de água no solo sejam diferentes para solos argilosos ou arenosos.
De acordo com ORTOLANI et al. (1986), durante a germinação, três fatores são fundamentais e devem estar adequadamente presentes: calor; teor de água e oxigênio. Para a emergência, a profundidade de semeadura representa um quarto fator fundamental, pois mesmo havendo boa germinação, pode impedir uma boa emergência. Se a semente for colocada muito profunda e coberta com muita terra, a planta ao nascer terá uma camada muito espessa de terra para atravessar. Além disso, a profundidade de semeadura determina a situação em que as raízes primárias irão se desenvolver.
VIÉGAS & PEETEN (1987) relatam que as raízes que surgem das sementes de milho são temporárias, enquanto que as permanentes saem do colmo logo abaixo da superfície, estabelecendo-se praticamente à mesma profundidade, não importando a profundidade de semeadura. ROSOLEM (1995) afirma que, em função do mesocótilo, a profundidade de semeadura não apresenta grande relação com a profundidade do sistema radicular.
temperatura do solo, potencial matricial do solo e distribuição do tamanho de agregados do solo.
IQBAL et al. (1998) relatam que dispositivos sulcadores do tipo disco duplo aplicam ao solo forças laterais que tendem a formar um sulco uniforme em forma de “V”, assegurando uma profundidade uniforme de semeadura e um bom contato solo-semente. SILVA et al. (1985) verificaram que o sulcador tipo cinzel permitiu a maior profundidade de adubação e que os discos duplos garantem menor porcentagem de sementes descobertas, melhor uniformidade de distribuição de sementes dentro dos sulcos e melhor profundidade de semeadura de feijão.
Vários autores têm procurado estudar a relação máquina-solo-planta em ensaios de semeadura utilizando rodas compactadoras cilíndricas metálicas. FURLANI et al. (2001) combinando três profundidades de semeadura da cultura do milho com quatro níveis de compactação do solo sobre as sementes, não encontraram influência destes fatores sobre o número médio de dias para emergência das plântulas. Por outro lado a resistência mecânica do solo à penetração aumentou com a utilização de maiores cargas sobre a roda compactadora.
ORTOLANI et al. (1986), estudando a emergência e desenvolvimento do sorgo granífero verificaram que uma profundidade de semeadura igual a 4 cm e uma carga de 200 N, de uma roda compactadora cilíndrica, proporcionou melhores condições de emergência e desenvolvimento vegetativo de plantas, antecipando-se aos demais tratamentos.
combinação da profundidade de 3 cm e aplicação de carga de 100 N, enquanto que a semeadura na profundidade de 1 cm sem compactação prejudicou o estande e o crescimento inicial das plantas. Por outro lado, a carga de 150 N foi prejudicial às plantas, alterando o comportamento físico do solo avaliado por meio da densidade do solo e do índice de cone.
FERNANDES & ORTOLANI (1988), estudando a emergência e desenvolvimento do sorgo sacarino não verificaram influência das profundidades de semeadura, tanto na ausência como na presença de compactação da linha de semeadura. Entretanto, os tratamentos que não receberam compactação apresentaram valores superiores aos compactados quanto a altura das plantas, velocidade de emergência das panículas e produção.
ABRECHT (1989) estudou o efeito da profundidade de semeadura e pressão da roda compactadora no estabelecimento de algumas culturas, em sistema de semeadura direta no norte da Austrália, não encontrando nenhum efeito da pressão da roda sobre a taxa de emergência, população de plantas ou no crescimento das plântulas. Também COELHO (1979), não encontrou diferenças significativas ao verificar a influência da profundidade de semeadura e da compressão do solo sobre as sementes, na emergência e desenvolvimento inicial da cultura de soja. Por outro lado, JUSTINO (1982), verificou a influência da profundidade de semeadura e intensidade de compactação do solo sobre as sementes, na emergência e crescimento inicial das plantas de amendoim. Seus resultados evidenciaram a interação entre profundidade e compactação no peso de matéria seca das partes aéreas das plantas.
Eles consideram importante examinar o efeito sobre a germinação, emergência e crescimento de plântulas, da profundidade de semeadura, sob diferentes condições ambientais, utilizando diferentes cargas sobre as rodas compactadoras de semeadoras.
Muitas são as variáveis presentes no projeto de uma semeadora e que, algumas delas como a pressão da roda compactadora e profundidade de plantio, além de outros fatores inerentes ao solo como o teor de água, podem ser limitantes para a obtenção de resultados de pesquisa. STOUT et al. (1961) relatam que vários são os fatores que podem afetar a emergência de plântulas e que não são facilmente controlados pela semeadora. Eles afirmam também que a compactação do solo pode ser controlada por dispositivos mecânicos como as rodas compactadoras e que, sua influência na emergência das plântulas pode se dar pela alteração da disponibilidade de água e oxigênio e da resistência mecânica do solo à penetração das raízes.
As rodas compactadoras têm a função de aumentar o contato das sementes com o solo, para melhorar a absorção de água, garantindo melhor germinação (PACHECO, 1994). Segundo BALASTREIRE (1990), em grande parte das semeadoras disponíveis no Brasil pode-se realizar o controle da compactação sobre a semente por meio das rodas compactadoras ou rodas de controle de profundidade. Este mesmo autor afirma que algumas rodas possuem um alívio central na linha de semeadura ou apresentam rodas duplas em “V”, para evitar a compactação excessiva sobre as sementes.
A ação das rodas compactadoras torna possível alterar o comportamento térmico do solo, buscando um ambiente mais favorável à planta. De acordo com Trouze (1971) citado por COELHO (1979), a compactação do solo melhora esse contato mas não assegura melhor transferência do teor de água deste para a semente.
crescimento de radículas de milho, enquanto que o estudo destes fatores separadamente não apontou nenhum efeito no crescimento das radículas.
O efeito da compactação do solo na emergência das plântulas varia com o teor de água do solo e com o local de aplicação da pressão. JOHNSON & BUCHELE (1961) e STOUT et al. (1961) constataram que a compactação da superfície do solo na região da semente altera o teor de água, o comportamento térmico, a resistência mecânica e o comportamento das plantas. STOUT et al. (1961), concluíram ainda que pressões aplicadas ao nível e não acima da semente, melhoram a emergência das plantas.
STEFANUTTI (1979), trabalhando com um único modelo de roda, mudando apenas as cargas de compactação, constatou a alteração de valores para densidade e temperatura do solo em relação à profundidade, comprovando que a modificação do comportamento físico proporcionado a semente e plântulas é provocada apenas pela regulagem de carga da roda compactadora sobre o solo.
HUMMEL et al. (1981), trabalhando com diferentes tipos de rodas compactadoras na semeadura de soja, afirmam que o desenho e a operação da roda compactadora apresentou considerável influência benéfica ou não sobre o ambiente do solo em torno da semente. Seu efeito dependerá do nível de pressão e desenho da roda, do teor de água e do tipo do solo e das condições climáticas no período entre a semeadura e a emergência.
compactados apresentaram plantas mais desenvolvidas. Quanto ao comportamento físico do solo o autor verificou que após 4 dias sem irrigação, o tratamento mais compactado apresentou maior teor de água, maior densidade do solo e maior resistência à penetração. A densidade do solo e a resistência à penetração serviram como indicadores de que a compactação do solo sobre a linha de semeadura, muda de roda para roda e com a intensidade de carga, o que ocasiona mudanças no comportamento hídrico e térmico do solo.
2.3 Cultura do milho
A cultura do milho ocupa lugar de destaque não só pelo grande progresso dos conhecimentos técnico-científicos relacionados com essa espécie vegetal, mas também pelo imenso potencial produtivo que ela apresenta. Provavelmente, não existe nenhuma outra espécie de importância econômica que tenha sido alvo de tantas pesquisas cujos resultados tem contribuído, não só para o aperfeiçoamento do seu cultivo, mas também das técnicas empregadas. Devido a sua diversidade de aplicações na alimentação humana e animal, o milho assume relevante papel sócio-econômico, além de se constituir em indispensável matéria-prima impulsionadora de diversificados complexos agro-industriais (FANCELLI & DOURADO NETO, 2000). Sua importância pode também ser verificada por meio da estimativa brasileira de produção para a safra 1999/2000, que segundo BRANDALIZZE (2000), foi de 32,8 milhões de toneladas para uma área de aproximadamente 15 milhões de hectares.
recomenda que em solos secos arenosos a profundidade de semeadura seja de 5 a 8 cm e que em solos argilosos seja de 4 cm.
3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Pista de ensaios
3.1.1 Localização da área experimental
O trabalho foi desenvolvido na Área Experimental da FAZU - Faculdades Associadas de Uberaba localizada no município de Uberaba - MG, cujas coordenadas geográficas são: Latitude: 19º44’13” S, Longitude: 47º57’27” W e Altitude de 780 m.
O solo da Área Experimental é classificado como LATOSSOLO VERMELHO distrófico (EMBRAPA, 1999) e a pista é constituída de sete canais de solo nivelados, delimitados por trilhos, sobre os quais desliza um trole acionado por motor elétrico.
3.1.2 Construção da pista
A pista para ensaios de semeadura da FAZU - Faculdades Associadas de Uberaba, foi construída tomando-se como modelo uma pista semelhante existente na FCAV/UNESP em Jaboticabal - SP, projetada por STEFANUTTI (1979).
Os principais fatores considerados para construção da pista de ensaios foram carga vertical máxima aplicada, orientação, largura e comprimento da mesma.
3.1.2.1 Carga máxima
Este fator é importante na seleção dos trilhos e seus suportes para evitar que os mesmos sofram deformações que possam vir a prejudicar o desempenho do trole porta-ferramentas.
A carga máxima refere-se à massa do trole e seus acessórios, sendo estabelecida em 600 kg, valor estipulado com base no material utilizado na construção dos trilhos.
3.1.2.2 Orientação
A orientação da pista é um fator importante quando se considera que as culturas a serem instaladas estarão diretamente sobre o efeito da incidência da radiação solar e que o sombreamento não deverá acarretar interferências nas parcelas. Entretanto, outros parâmetros também foram considerados na escolha da orientação, como por exemplo a facilidade de acesso para máquinas e implementos agrícolas e as áreas disponíveis para instalação da mesma dentro da fazenda experimental da FAZU.
canais da pista devem ser construídos em nível para facilitar o preparo do solo e o deslocamento do trole.
Considerando-se todas estas variáveis, definiu-se a instalação da pista com seu eixo longitudinal no sentido NW-SE, com rumo magnético de 75oSE.
3.1.2.3 Dimensões
Como o principal objetivo da pista é realizar ensaios de semeadura, a sua largura adquire importância fundamental, pois, além de garantir a facilidade de mobilização do solo durante o preparo, ela deverá ser propícia para a instalação de culturas diversas, com seus respectivos espaçamentos.
Considerando-se as principais culturas desenvolvidas na região de Uberaba, optou-se por estabelecer parcelas com largura de 2 m, para possibilitar a implantação de culturas que exijam um maior espaçamento entre linhas. Para evitar o pisoteio das parcelas experimentais foram providenciadas tábuas de madeira para serem colocadas sobre os trilhos quando das amostragens no centro das parcelas. O comprimento da pista foi estabelecido em 24 m, o que possibilita a sua divisão em sub-parcelas e permite a utilização de intervalos de 0,50 m entre as parcelas e nas cabeceiras, facilitando a execução dos ensaios. Portanto, cada canal foi construído nas dimensões de 24 x 2 m.
100 1900 100 superfície do solo
2000 A 1000 150 100 Suporte do trilho Trilho DetalheA
Vista de frente.
Vista de cima 49,2
50,8 50,8
6
Detalhe A
FIGURA 1. Esquema dos pilares e trilhos da pista de ensaio (mm)
24000
roldana cabo
esticador
cepo de madeira limitador
300 0
200 200
2000 2000 2000 2000 2000
FIGURA 2. Esquema da pista de ensaio com sistema de sustentação do fio motor (mm)
(FIGURA 3). Também foi construído um canal transversal que permite o deslocamento do trole porta-ferramentas entre os canais longitudinais. Nas extremidades dos canais longitudinais 2, 4 e 6 foram colocados postes de madeira de 3 m de altura para a instalação de cabos de aço sobre os quais correm trespassadas a correntes, a fiação elétrica para fornecimento de energia ao motor do trole. Na FIGURA 3 é apresentado um croquis da área experimental. A configuração final da pista de ensaios, mostrada na FIGURA 4, permite variações no delineamento experimental e maior número de repetições. Para mudança do trole de uma pista para outra e para acesso do mesmo ao abrigo, foi instalado um par de trilhos no sentido transversal, com dimensões de 20 x 0,80 m.
‘
FIGURA 3. Croquis da área experimental
Canal 1 Canal 2
Canal 3 Canal 4 Canal 5 Canal 6
Canal 7 Energia
Pluviômetro
Pluviômetro Água
FIGURA 4. Vista da área experimental com os canais de solo
3.2 Trole porta-ferramentas
O trole porta-ferramentas foi projetado para receber em sua estrutura, acessórios diversos como plaina niveladora, sulcadores, suportes de rodas compactadoras, aspersores para irrigação e outros.
3.2.1 Estrutura
A estabilidade do conjunto foi garantida por meio da construção de uma base composta por quatro cantoneiras de aço SAE A-36,com seção em “L” de abas iguais de 50,8 x 50,8 x 6 mm. Nesta base construiu-se uma plataforma de barras de aço para suportar o sistema motor, como pode ser visto na FIGURA 5. Esta plataforma foi coberta com um tampo em chapa de aço SAE 1020 de espessura de 2,5 mm, material este que também foi utilizado para fazer a estrutura de proteção ao conjunto motor - redutor.
32
0
"A"
ς ΑΡ Ιℑς ΕΛ
ς ΑΡ Ιℑς ΕΛ ς ΑΡ Ιℑς ΕΛ
81 5 18 00 56 0 10 00 CX . P A IN EL EL ÉT R IC O 19 05 20 00
"A"
15 1FIGURA 5. Planta baixa do trole porta-ferramentas (mm)
320
1000
560 315
Variável Variável Variável
30
4
35
6
ΠΡ ΟϑΕ∩℘Ο ∆ Α ΠΡ ΟΤΕ∩℘Ο
1050 224
14
116
32
660
200
2∀ 4∀
952,5 952,5
136
320 200
815
725 75
CX. PAINEL ELÉTRI CO
24
7
21
6
78
4
66
0
191
53
Esta estrutura foi ligada por uma cantoneira transversal formando a gaiola principal do trole. No lado direito da gaiola foi posicionada uma caixa com painel eletrônico de controle para permitir o acionamento do trole em caso de emergência ou falha do painel principal.
Inicialmente dimensionou-se para o centro da estrutura um mastro giratório com um dispositivo de rolamento para permitir que a fiação do motor elétrico se desloque sempre no centro da pista de ensaio. Desta forma, foi eliminada a colocação de vários mastros com cabos de aço na pista de ensaios, evitando-se a necessidade de deslocamento da fiação para uma nova posição a cada canal trabalhado. Assim, ao girar-se o mastro em 180o, sua alavanca de
posicionamento se deslocaria sempre abaixo do cabo de aço central. Esta alavanca tem movimento livre proporcionado por rolamentos colocados no interior da haste superior do mastro. Após a manobra, o mastro poderia ser travado por meio de um pino de segurança. A FIGURA 8 permite a visualização do trole com o mastro giratório.
Entretanto, a adição deste mastro à estrutura do trole provocou um aumento excessivo em sua massa, prejudicando o deslocamento devido à deformação dos trilhos e aumento da patinagem das rodas do trole. Em virtude desta ação optou-se pela retirada do mastro giratório e instalação dos cabos de aço mostrados na FIGURA 3.
3.2.2 Sistema locomotor
Um sistema locomotor ideal para utilização em ensaios de semeadura seria aquele que possibilitasse a variação da velocidade de deslocamento permitindo a simulação da operação de semeadoras convencionais. Entretanto, para fins de redução de custos, optou-se pela instalação de um sistema locomotor eletro-mecânico com velocidade de deslocamento constante. Todavia este sistema pode ser usado em outras velocidades de deslocamento, bastando para isso alterar a relação de transmissão do mesmo.
Para acionamento do trole foi utilizado um motor elétrico trifásico que apresenta as características mostradas na Tabela 1. A transmissão de potência entre o motor e o redutor é feita por meio de um sistema de polias e correias como pode ser visto na FIGURA 9. Foram selecionadas polias trapezoidais múltiplas e correias trapezoidais, pois as mesmas, praticamente, não apresentam deslizamento, ruídos e choques. A relação de transmissão desse sistema foi estabelecida em 1:1, sendo o redutor utilizado do tipo sem fim com relação de redução de 1:62.
Tabela 1. Características do motor elétrico.
Freqüência 60 Hz
Potência 1,5 kW
Rotação 1720 rpm
Tensões de funcionamento 220 / 380 V
FIGURA 9. Vista do motor e do redutor
A transmissão de potência entre o eixo do redutor e o eixo da roda motriz é realizada por meio de corrente e engrenagens, apresentando uma relação de transmissão de 1:1.
A seleção do redutor e das relações de transmissão foi definida a partir da potência do motor e da velocidade de deslocamento desejada, que foi estabelecida como sendo de 1,33 km.h-1. Com base nas características Tabela 1, na velocidade escolhida, na largura da pista de rolamento e utilizando relações de velocidade angular e tangencial, dimensionou-se as rodas motrizes e movidas, cujas dimensões podem ser vistas nas Figuras 5, 6 e 7.
As rodas motrizes são fixadas ao eixo por meio de chavetas e as movidas são apoiadas aos seus semi-eixos por meio de mancais de rolamento. Os eixos motores e movidos são confeccionados em aço SAE-1045, enquanto que as rodas motoras e movidas são de aço SAE-1020. A engrenagem motora encontra-se fixada no eixo motor por meio de engrenagem colante.
3.2.3 Sistema elétrico
O fornecimento de energia elétrica ao motor é feito por meio uma caixa de distribuição, onde encontra-se o painel de controle principal que contém uma chave elétrica trifásica com botões que permitem o acionamento, parada e reversão do motor.
A transmissão de energia para o motor do trole porta-ferramentas se dá por meio de fiação até o painel de controle elétrico secundário, passando pela haste central. Uma corrente presa à fiação elétrica permite o deslocamento do trole, conforme descrito no item 3.2.1.3.
No lado direito do trole foram posicionadas duas chaves elétricas de fim de curso que permitem o acionamento do mecanismo de reversão quando o trole atinge o final do canal e o desligamento quando o mesmo retorna ao início do canal. Na FIGURA 10 pode-se observar o modelo de chave de fim de curso utilizado.
FIGURA 10 . Chave elétrica de fim de curso
3.2.4 Sistema de irrigação
O sistema de irrigação projetado possui os seguintes equipamentos e características:
• conjunto moto-bomba com potência de 0,74 kW, com manômetro e
• reservatório de água com capacidade de 1 m3;
• mangueiras flexíveis de alta pressão, com diâmetro de 25 mm; • uma barra irrigadora de aço, com diâmetro de 25 mm;
• microaspersores com bocal difusor de grande alcance de 1,1 mm;
Na FIGURA 11 é apresentado um croquis da barra irrigadora com suas dimensões e no detalhe, o microaspersor utilizado.
O sistema de irrigação projetado tem capacidade para aplicar a cada passada uma lâmina d’água de 0,25 a 0,40 mm e possui regulagem de altura para a faixa de 600 a 2000 mm. Esta regulagem é feita por meio de borboletas fixadoras que prendem a barra irrigadora ao suporte colocado na face vertical do trole.
1000 500 500 1000
FIGURA 11 . Croquis da barra irrigadora (mm)
3.2.5 Chassi de transferência do trole porta-ferramentas
chassi de transferência na posição correta em relação aos trilhos do canal de solo é obtida com um pino de trava colocado em sua lateral que possui encaixe no trilho transversal.
FIGURA 12. Chassi de transferência do trole porta-ferramentas
3.2.6 Acessórios
Os acessórios foram selecionados e/ou adaptados para funcionar no trole porta-ferramentas, visando propiciar condições adequadas para a realização da simulação do processo de semeadura.
3.2.6.1 Plaina niveladora
O objetivo de construção de uma plaina niveladora é garantir que a semeadura possa ser feita em um terreno plano para que as profundidades de colocação das sementes sejam aquelas estabelecidas no delineamento experimental. Assim, dimensionou-se uma plaina de madeira com suportes metálicos para ser acoplada na face vertical do trole. Os suportes possuem regulagem de altura facilitando a operação de nivelamento do solo.
3.2.6.2 Sulcador
Este conjunto pode ser acoplado no trole porta-ferramentas e possui uma rosca de transmissão acionada por uma alavanca, possibilitando a regulagem da profundidade do sulco por meio de uma escala graduada, como pode ser visto na FIGURA 13.
FIGURA 13 . Sulcador
3.2.6.3 Rodas compactadoras
Foi desenvolvido um suporte de fixação para permitir o acoplamento das rodas compactadoras ao trole porta-ferramentas, com duas plataformas para cargas estáticas. Uma delas, com o centro no plano vertical contendo o eixo da roda, que recebe a carga efetiva da roda sobre o solo. A outra plataforma, localizada na extremidade oposta, recebe as cargas para neutralizar o peso próprio da roda. Desta forma o suporte de fixação não oferece restrições ao deslocamento vertical da roda mas impõe restrição ao movimento de rotação horizontal, fazendo com que a roda possa deslocar-se em linha reta acompanhando possíveis irregularidades no terreno.
rápida e apresenta a possibilidade de deslocamento lateral para que a roda possa ser posicionada de acordo com o espaçamento da cultura a ser implantada.
Outro fator considerado no dimensionamento do sistema de suporte das rodas compactadoras foi o deslocamento horizontal do mesmo na face vertical do trole, possibilitando a variação de posição das rodas de acordo com espaçamento adotado para a cultura.
Para início dos ensaios da pista foram escolhidos três modelos de rodas disponíveis na FAZU, classificadas de acordo com a ASAE (1995) em:
•Roda 1: roda duplo-angulada, constituída por duas rodas cilíndricas em
“V”, revestidas com borracha maciça, normalmente usada para plantio direto;
•Roda 2: roda convexa larga, revestida com borracha deformável, tipo
câmara de ar;
•Roda 3: roda dupla com nervura simples, constituída por duas rodas
cilíndricas revestidas com borracha maciça, com nervura central. Por possuir eixos inclinados, essa roda acompanha a forma de um “V”.
Na FIGURA 14 são mostrados os modelos de roda utilizadas.
Roda 1 Roda 2 Roda 3
3.2.6.4 Lastros
Os lastros são constituídos por massas cilíndricas de chumbo com um orifício central e têm a função de permitir a variação da carga estática sobre as rodas. O orifício central possibilita o acoplamento dos lastros à guia existente na parte superior do suporte da roda compactadora. Para possibilitar uma combinação de cargas estáticas foram projetados lastros com espessura de 5 cm, nos seguintes diâmetros e massas:
• 15 lastros de 1 kg, com diâmetro de 0,060 m; • 3 lastros de 5 kg, com diâmetro de 0,13 m; • 3 lastros de 10 kg, com diâmetro de 0,18 m.
3.3 Caracterização da área
Após a construção da pista foram realizados ensaios com o objetivo de verificar o desempenho do trole porta-ferramentas e seus acessórios e a possibilidade de seu uso em ensaios de semeadura. Também foram avaliadas as condições físicas iniciais do solo da Pista de Ensaios.
3.3.1 Avaliações realizadas antes do preparo do solo
As variáveis a serem determinadas antes do preparo do solo devem permitir identificar para uma determinada cultura, clima e tipo de solo, qual o comportamento físico do solo para que se possa proceder ao preparo adequado, visando propiciar melhores condições para a semeadura e desenvolvimento das plantas. Desta forma, trinta dias antes do preparo do solo foram determinados, nas camadas de 0 a 10, 10 a 20 e 20 a 30 cm, as seguintes variáveis:
3.3.1.1 Teor de água no solo
para verificar possíveis interferências desta variável na resistência mecânica do solo à penetração. Os resultados encontrados indicaram que não houve diferença significativa para os valores médios de teor de água do solo ao longo das camadas analisadas
3.3.1.2 Densidade do solo
Determinada pelo método do anel volumétrico com bordas cortantes e volume conhecido (KIEHL, 1979). Os resultados encontrados indicaram que não houve diferença significativa para os valores médios de densidade do solo ao longo das camadas analisadas.
3.3.1.3 Resistência mecânica do solo à penetração
determinada em três pontos de cada canal, utilizando um penetrômetro de impacto, cuja haste é provida de um cone confeccionado em aço INOX AISI 416 com inclinação de 30o e diâmetro de 20,27 mm ou 12,83 m (DANIEL & MARETTI, 1990). Na FIGURA 15 podem ser observados os dados relativos à resistência mecânica do solo à penetração obtidos 30 dias antes do preparo do solo.
0
5
10
15
20
25
30
35
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Impactos/dm
Profundidade (cm
)
Canal 1 Canal 3 Canal 5 Canal 7
Entretanto, analisando-se os valores de resistência mecânica do solo à penetração pode-se observar a presença de uma camada de impedimento a uma profundidade média de 20 cm, que pode ser creditada à operação de terraplanagem, quando foi necessária a realização de um aterro na pista de ensaios para torna-la plana e horizontal.
3.3.2 Preparo do solo
Antes da realização dos ensaios aplicou-se de forma manual uma lâmina de irrigação de 5 mm por dois dias consecutivos. As determinações relativas ao solo foram fundamentais para definição do tipo de preparo a ser realizado, pois se o preparo tivesse sido realizado somente com a enxada rotativa como previsto inicialmente, a camada de impedimento detectada poderia prejudicar o bom desenvolvimento do sistema radicular da cultura, afetando o seu crescimento. Por este motivo optou-se pelo preparo do solo com um escarificador para romper as camadas de impedimento. Foi utilizado um escarificador de três hastes curvas, com ponteiras sem asas e espaçamento de 25 cm, tracionado por um trator 4x2, de 47,7 kW, a uma profundidade de 30 cm. Na FIGURA 16 é mostrado o aspecto do solo após a escarificação.Em seguida utilizou-se para uniformização do solo nos canais, uma enxada rotativa equipada com lâminas tipo veloz de 6 flanges, com largura útil de 1,30 m, operando com profundidade média de 15 cm, tracionada por um microtrator de 10,8 kW.
Com o objetivo de caracterizar o preparo do solo com relação ao tamanho de agregados foram r adas após o preparo quatro amostras até a profundidade de preparo, segundo metodologia proposta por GAMERO & BENEZ (1990). As amostras foram então levadas a uma estufa a 105 oC, com circulação de ar forçada, para retirada do teor de água e propiciar resistência do solo ao peneiramento. A análise da desagregação do solo foi realizada com um conjunto de peneiras manuais, com malhas entre 1,68 e 101,60 mm, foi analisada por meio das variáveis: porcentagem de agregados retidos por classe e tamanho, módulo de finura e diâmetro médio geométrico .
Na distribuição de agregados do solo após o preparo com escarificador seguido de enxada rotativa, houve a predominância de agregados pequenos. Esta característica fica evidenciada pela presença na camada mobilizada, de 65,09% de agregados com classe de tamanho menor que 1,18 mm e pelo Diâmetro Médio Geométrico encontrado, que foi de 0,931 mm. Estes resultados demonstram que o solo após o preparo adquiriu uma condição adequada para a semeadura, conforme HADAS et al. (1978) e BRAUNACK & DEXTER (1989). O teor médio de água do solo no momento do preparo foi de 13,9 %.
3.3.3 Plaina niveladora
Após a passagem da enxada rotativa, montou-se a plaina no trole porta-ferramentas e procedeu-se ao nivelamento do solo nos canais 2, 4 e 6, os quais foram utilizados para os testes de profundidades da plaina, com regulagens de 5 a 10 mm.
3.3.4 Sulcador
3.3.5 Rodas compactadoras
Com o solo dos canais 2, 4 e 6 nivelados, realizou-se o ensaio das três rodas, compactando-se faixas de 2 m de comprimento, separadas por um intervalo de 0,5 m. As cargas estáticas foram variadas a cada 2 m, de 75 a 425 N, em intervalos de 50 N. Neste ensaio procurou-se verificar a estabilidade das rodas e o perfil da linha de compactação. Foram realizadas para cada modelo de roda compactadora, três observações por faixa de 2 m.
Em seguida, utilizando-se as entre-faixas de 0,50 m, aplicou-se novamente as cargas de 75 a 425 N em intervalos de 50 N, em ensaios estáticos, com o objetivo de se determinar o perfil do solo para cada roda e o diagrama de pressão-deformação do solo. A seção transversal do solo foi avaliada por meio da utilização de um mini-perfilômetro, após a aplicação de cada carga.
A determinação da pressão exercida pelas rodas compactadoras ocorreu a partir da Equação 1, descrita por MIALHE (1980) para cálculo da área de contato pneu-solo em condições de deslocamento:
S = 1,005.r.b (1)
em que,
r: raio da roda b: largura da roda
Pmax= k . zn (2)
em que,
k: coeficiente de proporcionalidade
z: máxima deformação do solo (mm)
n: coeficiente de deformação do solo
De acordo com VIEIRA (1982), os valores de ke npodem ser estimados por regressão linear ou não linear, sendo que com esta última se obtém melhores resultados.
3.3.6 Velocidade de deslocamento do trole
A determinação da velocidade de deslocamento foi realizada tomando-se três faixas de 8 m nos canais de solo 2, 4 e 6, e medindo-se por meio de um cronômetro digital, o tempo necessário para que o trole percorresse esta distância. O esquema mostrado na FIGURA 17 ilustra o ensaio realizado. A velocidade foi determinada por meio da média aritmética da relação entre a distância percorrida e o tempo consumido. O ensaio foi realizado para seis situações distintas:
a) trole sem as rodas compactadoras,
b) trole com roda compactadora 1, com carga de 425 N, c) trole com roda compactadora 2, com carga de 425 N, d) trole com roda compactadora 3, com carga de 425 N,
e) trole com os três modelos de rodas compactadoras, com carga de 425 N.
Área do ensaio de velocidade
4 m 8 m 12m
3.4 Realização dos ensaios
Para avaliar viabilidade do trole porta-ferramentas e da Pista para realização de ensaios com culturas anuais, realizou-se um experimento com a cultura de milho (Zea mays L.), escolhida por sua importância econômica para a região de Uberaba. Após o preparo do solo foi realizado o nivelamento do terreno utilizando-se a plaina acoplada ao trole de modo a deixar o solo dos canais em condições de receber as sementes.
Após a análise química do solo, foi realizada a correção do solo com a aplicação de calcário. A classe textural foi determinada por meio do sistema de classificação proposto pelo USDA e adotado pela Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (PREVEDELLO, 1996), sendo o solo classificado como franco argilo arenoso.
3.4.1 Tratamentos
Os tratamentos foram constituídos por meio da combinação de três modelos de rodas compactadoras (FIGURA 14) com três níveis de carga e três profundidades de semeadura, totalizando 27 tratamentos (Tabela 2)
Tabela 2. Relação e designação dos tratamentos.
Tratamentos Modelo de roda Profundidade (cm) Carga (N)
R1P1C1: Roda 1 3 50
R1P1C2: Roda 1 3 100
R1P1C3: Roda 1 3 150
R1P2C1: Roda 1 5 50
R1P2C2: Roda 1 5 100
R1P2C3: Roda 1 5 150
R1P3C1: Roda 1 7 50
R1P3C2: Roda 1 7 100
R1P3C3: Roda 1 7 150
R2P1C1: Roda 2 3 50
R2P1C2: Roda 2 3 100
R2P1C3: Roda 2 3 150
R2P2C1: Roda 2 5 50
R2P2C2: Roda 2 5 100
R2P2C3: Roda 2 5 150
R2P3C1: Roda 2 7 50
R2P3C2: Roda 2 7 100
R2P3C3: Roda 2 7 150
R3P1C1: Roda 3 3 50
R3P1C2: Roda 3 3 100
R3P1C3: Roda 3 3 150
R3P2C1: Roda 3 5 50
R3P2C2: Roda 3 5 100
R3P2C3: Roda 3 5 150
R3P3C1: Roda 3 7 50
R3P3C2: Roda 3 7 100
FIGURA 18. Disposição dos tratamentos na área experimental
3.4.2 Cultura
Foi utilizada a cultivar de milho híbrido simples, Aventis A-2288, super precoce, com pureza mínima de 98%, germinação mínima de85%. Esta cultivar possui características adequadas para exploração na Zona Macro-agroecológica do Cerrado do Brasil Central, conforme classificação de MONTEIRO et al. (1992).
3.4.3 Semeadura
A aplicação dos tratamentos ocorreu no dia 12 de setembro de 2000, obedecendo às seguintes etapas:
R1P3C3 R1P3C2 R1P3C1 R1P1C1 R1P1C3 R1P1C1 R1P2C3 R1P2C1 R1P2C2
R3P3C2 R3P3C1 R3P3C3 R3P1C2 R3P1C1 R3P1C3 R3P2C3 R3P2C2 R3P2C1
R2P2C3 R2P2C1 R2P2C2 R2P3C3 R2P3C2 R2P3C1 R2P1C1 R2P1C2 R2P1C3
R2P1C1 R2P1C3 R2P1C2 R2P3C3 R2P3C1 R2P3C2 R2P2C1 R2P2C2 R2P2C3
R1P1C1 R1P1C2 R1P1C3 R1P2C3 R1P2C2 R1P2C1 R1P3C2 R1P3C1 R1P3C3
R3P2C2 R3P2C1 R3P2C3 R3P3C1 R3P3C3 R3P3C2 R3P1C1 R3P1C2 R3P1C3
R3P1C1 R3P1C3 R3P1C2 R3P3C1 R3P3C3 R3P3C2 R3P2C2 R3P2C1 R3P2C3
R1P1C3 R1P1C2 R1P1C1 R1P3C3 R1P3C2 R1P3C1 R1P2C1 R1P2C3 R1P2C2
R2P1C1 R2P1C3 R2P1C2 R2P3C3 R2P3C1 R2P3C2 R2P2C3 R2P2C2 R2P2C1
R1P1C2 R1P1C1 R1P1C3 R1P2C3 R1P2C1 R1P2C2 R1P3C1 R1P3C2 R1P3C3
R2P2C1 R2P2C2 R2P2C3 R2P3C3 R2P3C2 R2P3C1 R2P1C1 R2P1C3 R2P1C2
Deslocou-se um sulcador acoplado ao trole porta-ferramentas para riscar levemente o solo e marcar o alinhamento para a semeadura;
O comprimento das parcelas foi estabelecido em 2 m em toda a largura da pista, com três fileiras espaçadas de 0,75 m, nas quais foram depositadas duas sementes a cada 20 cm, que resultaram em 70.000 plantas por hectare após o desbaste.
A semeadura foi realizada de forma manual, abrindo-se pequenas covas com o auxílio de cilindros de madeira posicionados sobre uma régua de madeira com furos no espaçamento desejado. Os cilindros, com comprimento nas profundidades desejadas e diâmetro de 15 mm, foram comprimidos contra o solo até encostar na régua (FIGURA 19).
Logo após a semeadura as rodas foram fixadas ao suporte e este à face vertical do trole porta-ferramentas, sendo então posicionadas de modo que a linha de semeadura ficasse exatamente no centro do plano vertical das rodas compactadoras (FIGURA 20).
FIGURA 19 . Abertura das covas utilizando cilindro de madeira e régua perfurada
✁
O trole foi acionado até início da próxima entre-faixa, quando as cargas foram então alteradas de acordo com o tratamento a ser aplicado. Este procedimento foi repetido até o fim do canal, quando então o trole foi mudado de canal por meio do chassi de transferência.
FIGURA 20. Instalação do experimento
3.4.4 Tratos culturais
Após a semeadura realizou-se a irrigação de todas as parcelas. Durante a fase de desenvolvimento da cultura foram realizadas irrigações a cada 3 dias sempre às 17 horas, de forma manual.
Vinte e um dias após a semeadura foi efetuado um desbaste eliminando-se uma planta em cada cova e deixando 14 plantas/linha; na mesma data realizou-se uma adubação manual em cobertura com uréia granulada, na dosagem de 100 kg.ha-1, aplicada em sulco raso, no lado direito da planta, seguida de irrigação.
do cartucho na cultura, realizou-se nova aplicação com mesma dosagem de Lannate, aos 36 dias após a semeadura.
3.4.5 Determinações relativas ao solo
As determinações do teor de água e temperatura do solo foram realizadas diariamente durante a fase de germinação e emergência da cultura, no período compreendido entre a semeadura e o desbaste.
3.4.5.1 Teor de água do solo
A avaliação do teor de água do solo foi feita pelo método gravimétrico (EMBRAPA, 1997) em função da relação entre a massa de água e a massa do solo seco em estufa a 105 oC. Para esta determinação foram retiradas quatro
amostras em cada tratamento, com auxílio de um calador. As amostras foram retiradas na profundidade de semeadura de cada parcela, sempre às 09:00 horas.
3.4.5.2 Temperatura do solo
A temperatura do solo foi determinada em cada tratamento, nas profundidades de semeadura utilizando-se geotermômetros de mercúrio, com precisão de leitura de 0,2 oC, instalados entre duas plantas consecutivas na linha de semeadura, em cada sub-sub-parcela. As leituras foram realizadas às 09:00 horas.
3.4.6 Determinações relativas à cultura
3.4.6.1 Número médio de dias para emergência das plântulas
Para a avaliação da emergência das plântulas procedeu-se à contagem diária de todas as plântulas emergidas em cada tratamento. Cada plântula foi considerada emergida a partir do instante em que a mesma rompeu o solo e pôde ser vista a olho nu, de algum ângulo qualquer. A contagem foi realizada até que o número total de plântulas se tornasse repetitivo em cada tratamento por três dias consecutivos. A partir destas contagens, expressou-se o número médio de dias para emergência das plântulas, de acordo com a equação proposta por Edmond & Drapala, citados por SIQUEIRA (1999):
(3)
em que,
M = Número médio de dias para emergência das plântulas de milho; N1 = Número de dias decorridos entre a semeadura e a primeira
contagem de plântulas;
G1 = Número de plântulas emergidas na primeira contagem;
N2 = Número de dias decorridos entre a semeadura e a segunda contagem de plântulas;
G2 = Número de plântulas emergidas entre a primeira e a segunda contagem;
Nn = Número de dias decorridos entre a semeadura e a última contagem de plântulas;
Gn = Número de plântulas emergidas entre a penúltima e a última contagem;
3.4.6.2 Massa seca da parte aérea
A massa seca total da parte aérea das plantas foi medida aos vinte e um dias após a semeadura, utilizando-se cinco plantas de cada sub-sub-parcela, que foram acondicionadas em sacos de papel e levadas a estufa a 70oC, até massa constante.
3.4.6.3 Altura das plantas
As avaliações referentes à altura de plantas foram realizadas semanalmente, iniciando-se sete dias após o desbaste, com auxilio de uma régua graduada em centímetros, nas três plantas centrais de cada tratamento, medindo-se a altura do solo até o ponto de inflexão da folha mais alta da planta.
3.4.6.4 Altura de inserção da primeira espiga
A altura de inserção da primeira espiga foi determinada aos 100 dias após a semeadura, com o auxilio de uma trena de aço, nas três plantas centrais de cada tratamento. As medidas foram tomadas por meio da distância entre o solo e o internódio de inserção da primeira espiga.
3.4.7 Tratamento de dados e análises estatísticas
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
A apresentação dos resultados segue a ordem cronológica dos ensaios realizados, que pode ser vista no apêndice 01.
4.1 Plaina niveladora
A plaina niveladora apresentou melhor desempenho quando foi regulada para realizar o nivelamento do solo em sucessivas passadas com intervalos de profundidade de 5 mm. Regulagens de profundidade no intervalo de 6 a 10mm provocaram uma grande movimentação do solo, acumulando-o à frente da plaina e levando o trole a patinar, devido ao aumento do peso à sua frente. Resultados semelhantes foram encontrados por STEFANUTTI (1979), que observou um melhor comportamento da plaina quando o nivelamento se processou em passadas sucessivas a pequenas profundidades. Entretanto, o intervalo de profundidades por ele indicado foi inferior a 5 mm, o que aumenta o tempo necessário para o nivelamento do solo.
4.2 Sulcador
O ensaio realizado com o sulcador acoplado ao trole porta-ferramentas evidenciou que os melhores desempenhos foram obtidos para regulagens a profundidades entre 30 e 50 mm. Para profundidades superiores a 50 mm observou-se que os sulcos realizados não conservaram a profundidade desejada, ocorrendo desmoronamento em suas laterais. Isto pode ser explicado pela baixa velocidade de deslocamento do trole, o que provoca um menor arremesso das partículas do solo.
4.3 Rodas compactadoras
O ensaio dinâmico com as rodas compactadoras mostrou que as mesmas apresentaram boa estabilidade lateral, com pequenas oscilações que não chegaram a comprometer a direção da compactação sobre a linha de semeadura
4.3.1 Diagrama de pressão-deformação do solo
Os diagramas pressão-deformação para os três modelos de rodas compactadoras, obtidos por meio de ensaio estático, são apresentados na FIGURA 21. Este ensaio foi realizado com o solo apresentando um teor médio de água de 13,9%.
0 20 40 60 80 100 120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Deformação (mm)
P
ressão (kP
a)
Roda 1 Roda 2 Roda 3
FIGURA 21. Diagrama de pressão-deformação do solo
Tabela 3. Valores médios dos coeficientes de proporcionalidade (k) e de deformação (n) para um LATOSSOLO VERMELHO distrófico, com teor de água no solo de 13,9%.
Tipo de roda BEKKER (1956) k n r2 Roda1 0,0321 1,5867 0,9446 Roda 2 0,0943 1,5974 0,9902 Roda 3
P = k.zn
0,0027 2,3819 0,8459
dependem fortemente da área de contato entre o solo e a roda e também do formato da roda compactadora. O fato de a roda 2 ter apresentado maior coeficiente de correlação pode ser justificado pela maior aproximação da área de contato deste modelo com a área da placa utilizada por BEKKER (1956) em seus ensaios. Por outro lado, a roda 3 é a que mais se afasta do modelo de BEKKER, apresentando um baixo coeficiente de correlação.
Bernstein citado por HARRIS (1971) afirmou que o parâmetro napresenta valores entre 0 (zero) e 1 (um) para a maioria dos solos agricultáveis. Por outro lado MAH (1980), obteve valores de nmenores que 1 (um) para um solo arenoso de Janaúba e maiores que 1 (um) para um solo argiloso de Viçosa. Conforme ASHIBURNER & SIM (1984), a resistência de um solo e a sua deformação por compressão ou por cisalhamento, é determinada pelas resistências coesiva e friccional. Eles afirmam ainda que esses parâmetros podem sofrer variações consideráveis devido ao teor de água do solo e tamanho de agregados. Logo, diferentes valores dos coeficienteskenpodem ser encontrados devido aos vários fatores que afetam estes parâmetros como, por exemplo, a granulometria e o teor de água do solo.
4.3.2 Perfis do solo após a passagem das rodas compactadoras
-25 -15 -5 5 15 25 35
0 50 100 150 200
Distância (mm)
P
rofundidade (mm
)
Superfície da linha de semeadura para carga de 275 N Superfície natural do solo
FIGURA 22. Perfil do solo após a passagem da roda 1, para carga de 275 N
0
5
10
15
20
25
30
0 20 40 60 80 100 120 140
Distância (mm)
Profundidade (m
m)
Superfície sobre a linha de semeadura para a carga = 275 N
Superfície natural
-5 0 5 10 15 20 25 30 35
0 50 100 150 200 250 300
Distância (mm)
P
rofundidade (mm
)
Superfície sobre a linha de semeadura para a carga = 275 N
Superfície natural
FIGURA 24. Perfil do solo após a passagem da roda 3, para carga de 275 N
Os perfis obtidos demonstram que as rodas 1 e 3 proporcionaram uma compactação lateral do solo, enquanto que a roda 2 exerceu uma pressão de forma mais direta sobre a linha de semeadura. Os resultados obtidos demonstram também que, para a roda 1, houve uma elevação central do solo na linha de semeadura, alterando portanto a profundidade de semeadura em relação àquela inicialmente idealizada. Este efeito pôde ser observado quando da aplicação de cargas estáticas no intervalo de 75 a 325 N. Para cargas acima de 325 N observou-se uma tendência de redução da elevação central até a ocorrência de uma compactação direta sobre a linha de semeadura, como pode se verificar na Tabela 4.
Tabela 4. Valores médios da elevação do solo sobre a linha de semeadura, obtidos no tratamento com a roda 1.
Carga (N)
Elevação central (mm)
75 10,0
125 13,0
175 16,1
225 20,2
275 18,1
325 24,4
375 0,0
425 0,0
475 -28,3
O modelo utilizado de roda compactadora além de não possuir regulagem de abertura das rodas, foi devidamente averiguado antes e após o uso, não se constatando nenhuma alteração da abertura entre as rodas. Portanto, pode-se atribuir o efeito de elevação central do perfil provocado por este modelo de roda, ao teor de água e ao tipo do solo. O teor de água do solo durante a realização dos ensaios foi de 13,9%, sendo a textura do solo da pista de ensaios franco argilo arenoso. Em razão da natureza complexa e variável dos solos, suas propriedades não são classificadas com o grau de precisão requerido pelos materiais utilizados na engenharia, o que dificulta uma explicação mais detalhada do comportamento mecânico do mesmo.
4.4 Velocidade de deslocamento do trole
motoras ou variações na corrente elétrica. A velocidade média de deslocamento do trole porta-ferramentas foi de 1,333 km. h-1. Este valor atende às especificações propostas inicialmente e encontra-se em níveis próximos daqueles encontrados por STEFANUTTI (1979) em seu trabalho.
Tabela 5. Valores médios do tempo necessário para o trole percorrer 8m e da velocidade correspondente.
Ensaio do trole Tempo (s)
Velocidade (km.h-1) Sem as rodas compactadoras 21,4 1,345 Com a roda 1, com carga de 425 N 21,5 1,337 Com a roda 2, com carga de 425 N 21,5 1,338 Com a roda 3, com carga de 425 N 21,5 1,334 Com as rodas 1, 2 e 3 (carga de 425 N) 21,7 1,325
Média 21,6 1,333
TESTE F
Velocidade 2,563 NS C.V. Velocidade (%) 0,586
*: significativo a 5% de probabilidade NS: não significativo
CV: coeficiente de variação
4.5 Avaliação da pista
Dentre as principais características do sistema desenvolvido pode-se destacar as seguintes vantagens:
b) Possibilidade de condução de culturas irrigadas de porte elevado até o fim do ciclo para avaliar a produção, propiciando a instalação de experimentos em épocas de seca;
c) Automatização do retorno do trole ao início da pista, diminuindo o uso de mão de obra durante a irrigação da cultura;
d) Possibilidade de uso da pista para ensaios de uniformidade de lâminas de irrigação, aplicação de defensivos e outros;
e) Número e tamanho dos canais suficientes para possibilitar a repetição de tratamentos.
Como principal desvantagem a Pista de Ensaios apresenta localização longitudinal deslocada em relação ao sentido N-S, o que pode provocar o sombreamento da cultura.
4.6 Teor de água e temperatura do solo
Para respaldar as discussões são apresentadas as análises de variância para os valores médios de temperatura e de teor de água do solo, obtidos durante a fase de germinação e emergência da cultura, compreendida entre os dias 13 a 26 de setembro de 2000.
Tabela 6. Síntese da análise de variância e do teste de médias para os valores médios do teor de água (U) e temperatura do solo (T) no período de germinação e emergência das plântulas.
Fator U (%) T(oC)
Roda 1 12,57 b 28,46 c
Roda 2 13,96 a 28,97 a
Roda 3 14,12 a 28,65 b
Profundidade 1 13,48 29,03 a Profundidade 2 13,51 28,72 b Profundidade 3 13,66 28,34 c
Carga 1 13,60 a b 28,66 Carga 2 13,66 a 28,71 Carga 3 13,38 b 28,71
TESTE F
Rodas (R) 231,42 * 3,96 * Profundidades (P) 1,36 NS 109,22 *
R x P 2,05 NS 6,56 *
Carga 4,16 * 1,90 NS
R X C 6,06 * 7,79 *
P X C 3,84 * 1,74 NS
R X P X C 1,88 NS 7,95 * C.V. Roda (%) 0,82 0,90
C.V. Profundidade (%) 2,05 0,40 C.V. Carga (%) 3,19 0,41
*: significativo a 5% de probabilidade NS: não significativo
CV: coeficiente de variação
